2. Выбор границ и интервалов варьирования по скорости

Выбор границ и интервалов варьирования по скорости (технической) судна является одним из сложных вопросов ввиду противоречивости ряда показателей:

- провозоспособность суда возрастает;

- себестоимость содержания судна возрастает;

- сроки доставки грузов сокращаются;

- расход топлива возрастает и т.д.

Однако, несмотря на кажущуюся невыгодность увеличения скорости хода, в мировом судостроении наблюдается ее непрерывный рост, который, в среднем, составляет 0,25 узла в год. Это объясняется тем, что с увеличением скорости хода судов увеличивается и скорость доставки грузов, что способствует ускорению оборачиваемости оборотных средств, «заложенных» в грузах, и дает дополнительный экономический эффект, компенсирующий повышение расходов на топливо и содержание части судна, обеспечивающей его движение.

Нижние границы скорости принимаются исходя из следующих соображений:

- по опыту эксплуатации действующего флота (за нижний предел скорости принимают среднюю скорость судов, работающих в аналогичных условиях в настоящее время);

- отечественный морской флот, работающий в сфере внешней торговли, не должен уступать по своей технической вооруженности судам иностранных судовладельцев;

- суда с большей технической вооруженностью меньше подвержены влиянию навигационных условий и имеют меньшие потери в скорости.

Верхние границы принимают исходя из возможностей вычислительной работы.

При ручном счете обычно принимают три варианта скорости с интервалом в 1-2 узла. Например, если нижний предел принят V₁ = 14 узлов, то вариантный ряд по скорости будет: 14, 16, 18 узлов.

При машинном счете интервал может быть принят равным 0,5 узла, а верхний предел на 2 узла больше скоростей современных судов. Тогда аналогичный вариантный ряд по скорости будет:

14; 14,5; 15; 15,5; 16; 16,5; 17; 17,5; 18; 18,5; 19; 19,5; 20.

3. Выбор границ и интервалов варьирования по типу сэу

В зависимости от установленных вариантов грузоподъемности и скорости, а также с учетом условий эксплуатации судов на заданном направлении решается вопрос о выборе типа судовой энергетической установки.

Вариантное исследование вопросов о выборе типа СЭУ диктуется в двух основных случаях:

а) если мощность СЭУ находится в зоне, в которой конкурируют по своей эффективности различные типы главных двигателей;

б) когда имеются ограничения в числе вариантов по чистой грузоподъемности, что связано с ограничениями осадки судна на трассе или в порту.

Для решения вопроса о выборе типа СЭУ необходимо хорошо изучить преимущества и недостатки каждого типа СЭУ, используемого на морском транспорте с учетом научно-технического прогресса в этой сфере [8].

Выбор типа СЭУ зависит от конкретных условий эксплуатации судна на заданном направлении.

Например, для СЭУ мощностью до 10000 л.с. конкурирующими установками являются двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и газовые турбины; для мощностей от 11000 до 25000 л.с. конкурирующими СЭУ является ДВС и паротурбинные установки.

Без предварительных расчетов трудно отдать предпочтение одному из этих вариантов.

Возможными решениями могут быть следующие варианты типов СЭУ:

- малооборотные ДВС (МЛДВС);

- многооборотные ДВС (МНДВС);

- среднеоборотные ДВС (СРДВС);

- дизель-электрическая установка (ДЭУ);

- газовая турбина (ГТУ);

- паровая турбина (ПТУ);

- атомная установка (САУ).

Они различаются по удельному расходу топлива, по КПД, по величине мощности в единице объема, по конкурентоспособности в различных диапазонах мощности, по весу на единицу мощности, по моторесурсу, надежности, по возможностям реверса и др.

В ряде случаев на основе логического анализа требований к типу судна и СЭУ можно избежать длительных расчетов.

Например, для судна мощностью СЭУ до 5000 л.с. вариант ПТУ может не рассматриваться, так как турбина конкурентоспособна при значительно больших мощностях. Для мощности до 10000 л.с. основными конкурирующими СЭУ являются ДВС и ГТУ, а для мощностей 10000-20000 л.с. – ДВС и ПТУ. В диапазоне более высоких мощностей наиболее рациональным типом СЭУ является ПТУ. ДВС целесообразно применять при неограниченных глубинах на трассе и большой дальности перевозок. Для сравнительно коротких линий с ограниченными глубинами на трассе наиболее подходящей является газотурбинная установка (ГТУ). Дизель-электрические установки находят применение в тяжелых условиях плавания судов, ледовой обстановке, где требуется частые реверсы.

Итак, при выполнении курсового проекта могут представиться два случая выбора вариантных рядов:

1) когда на трассе и в портах линии имеются габаритные ограничения и варианты по грузоподъемности не назначаются, тогда варьирование производится по типу СЭУ и скорости хода судна (табл. 3);

Таблица 3

Варианты по типам СЭУ и скорости

Грузоподъемность	Типы СЭУ
	А				Б
	Скорость хода				Скорость хода
Dч	V1	V2	…	Vn	V1	V2	…	Vn

2) на трассе и в портах нет габаритных ограничений и определены варианты по грузоподъемности и скорости хода судна (табл. 4).

Таблица 4

Варианты по чистой грузоподъемности и скорости

Тип СЭУ

Грузоподъемность

Dч1

Dч2

…

Dчm

A

V1

V2

…

Vn

V1

V2

…

Vn

V1

V2

…

Vn

V1

V2

…

Vn

Последующие расчеты производятся с учетом выбранного архитектурно-конструктивного типа судна.